主存管理

主存管理是計算機系統的重要資源，任何程式執行時都要從主存中存取指令和數據，都必須和主存打交道，在多用戶作業系統中各種系統程式和用戶有效地共享主存。

基本介紹

• 中文名：主存管理
• 外文名：main memory management

功能

虛擬存儲

1、虛存的定義

計算機系統在處理應用程式時，只裝入部分程式代碼和數據就啟動起運行，由作業系統和硬體相配合完成主存和輔存之間的信息的動態調幅，這樣的計算機系統好像為用戶提供可以一個其存儲容量比實際主存大得多的存儲器，這個存儲器稱為虛擬存儲器。

2、提供虛擬存儲器的必要性

現代作業系統為支持多用戶、多任務的同時執行，需要大量的主存空間。特別是現在需要計算機解決的問題越來越多，越來越複雜，有些科學計算或需要大量數據數據處理的問題需要相當大的主存容量，使系統中主存容量先得更為緊張，因此系統提供虛擬存儲器來方便用戶的使用和有效地支持多用戶對主存的共享。

地址映射

1、地址映射定義

將程式地址空間中的邏輯地址變成主存中的物理地址的過程。

2、地址映射方式

1）編程或編譯時確定地址映射關係；

2）靜態地址映射；

3）動態地址映射。

主存分配

主存管理存儲器的策略只要有3種：

1、放置策略：決定主存中放置信息的區域；

2、調入策略：決定信息裝入主存的時機；

3、淘汰策略：對一個應用程式而言，它在儲存中已沒有可用的空閒區時，決定哪些信息可以從主存中移走。

存儲保護

現代作業系統中存儲器由多個程式共享。為了保證多個程式之間互不影響，必須由硬體（軟體配合）保證每個程式只能在給定的存儲區域內活動，即存儲保護。

分區管理

分區存儲管理分為固定分區和動態分區：

1、固定分區：把分區分成邊界固定的區域；

2、動態分區：分區長度和數目是可變的。

分區分配

主要包括兩個功能：分配和回收主存。

1、分配主存塊功能：依申請者所要求的主存區大小，在空閒佇列中找一個足以滿足此要求的可用空閒區。

2、回收分區的功能：檢查釋放分區在主存中的鄰接情況。

頁式管理

將主存和程式都分成大小相同的小塊，那么進程中稱為頁的塊可以指定給存儲器中的可用塊，這樣存儲器中為每個進程浪費的空間僅為進程最後一頁的一小部分形成的內部碎片。

分頁定義

程式地址空間分成大小相等的頁面，同時把記憶體也分成與頁面大小相等的塊，當一個用戶程式裝入記憶體時，以頁面為單位進行分配。頁面的大小是為2n ,通常為1KB，2KB，nKB等。、

頁表定義

為了保證進程的正確運行，即能在記憶體中找到每個頁面所對應的物理塊，系統為每個進程建立了一張頁面映像表，簡稱頁表。

虛地址

虛地址是用戶程式中的邏輯地址，它包括頁號和頁內地址（頁內位移）。

區分頁號和頁內地址的依椐是頁的大小，頁內地址占虛地址的低位部分，頁號占虛地址的高位部分。

頁式地址

在分頁系統中，地址變換過程主要是通過頁表來實現，因此，人們稱頁表為地址變換表，或地址映像表。

請調頁面

頁式系統中程式只裝入部分頁面投入運行，在需要信息時動態調入，這種策略稱為請調策略。

段氏管理

段氏結構

段氏系統中程式的地址空間由若干個邏輯分段組成，每個分段有自己的名字，對於一個分段而言，它是一個連續的地址區。由於分段時一個有意義的信息單位，所以分段的共享和對分段的額保護更有意義，同時也更容易實現。

段氏變換

在段氏系統中，程式由若干個邏輯分段組成，如可由代碼分段、數據分段、棧段組成。分段是程式中自認劃分的一組邏輯意義完整的信息集合，它是用戶在編程時決定的。

段頁存儲

在段式存儲管理中結合分頁存儲管理技術，即在程式地址空間內分段，在一個分段內劃分頁面，這就形成了段頁式存儲管理。

段頁式存儲管理的用戶地址空間是二維的。按段劃分的。在段中再劃分成若干大小相等的頁。這樣，地址結構就由段號、段內頁碼和頁內位移三部分組成。